PSpice教程四(编辑和创建模型)

上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]教程四（编辑和创建模型）教程内容：介绍编辑和创建PSpice模型的各种方法和步骤一、元器件模型的编辑二、描点方式创建元器件模型三、从IC厂家网站上下载Spice模型建模四、子电路模型的创建五、ABM库建模上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]中内建了很多常用的电子元器件符号及其对应的模型，但是在实际电路设计中，元器件库中恰好没有合适的元器件，这时就需要用户自行编辑现有的元器件特性或者创建新的元器件模型。元器件的创建是比较复杂的过程，我们在此只能简单的介绍使用PSpice编辑和创建模型的操作过程。一、元器件模型的编辑在仿真的时候经常会发现找不到对应型号的器件，这时可以考虑选用相近的型号器件代替，或者对模型库中已有的器件进行编辑，对主要的参数进行修改以满足仿真的要求。具体步骤这里以修改稳压管的稳压值为例来说明如何编辑元器件模型参数，并对电路进行仿真。如图4-1所示的方波发生器电路，稳压管D1N4465的稳压值是10.05V。如果设计输出的方波需要限幅为8V，那么我们可以直接修改D1N4465的模型参数。首先点中稳压管D1N4465，然后如图4-1所示，右键在快捷菜单中选择执行EditPSpiceModel命令，以便查阅其模型参数，进入PSpice的ModelEditor模块，如图4-2所示。图4-1方波发生器电路找到Bv（PN节的反向击穿电压），将其参数值改为8.0。保存设置，重新回到电路编辑窗口，设置分析类型为瞬态分析，起始时间为100ms，末了时间为120ms，得到图4-3的结上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]果。图4-2稳压管D1N4465模型参数Time100ms105ms110ms115ms120msV(OUT)-10V0V10V图4-3仿真结果二、描点方式创建元器件模型PSpice提供ModelEditor建立元件的Model，从元件供应商那边拿到该元件的Datasheet，通过描点的方式就可以简单的建立元件的仿真模型，来做电路的模拟仿真。我们以MICROSEMI公司生产的二极管UF180为例来说明这种建模的方法。从网站上下载UF180的Datasheet，得到该二极管的的一些特性曲线和特性参数。部分特性曲线如4-4所示。接下来就是通过PSpice的模型编辑器来实现该元件的模型。1、打开PSpice模型编辑器（ModelEditor），具体路径在开始/所有程序/cadence/release16.5/PSpiceAccessories/ModelEditor。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]、选择File/New来开启一个新的库文件，在最后保存时要定义库的名称。选择Model/new新建一个元器件模型。PSpice提供了十几种元件(Diode、BipolarTransistorDiode、图4-4UF180的Datasheet的部分内容BipolarTransistor、MagneticCore、IGBT、JFET、MOSFET、OperationalAmplifier、VoltageRegulator、VoltageComparator、VoltageReference、DarlingtonTransistor)来建立元件的Model)。如图4-5所示，新建一个新的二极管模型。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]、上图设置完毕后，点击OK，出现图4-6所示的元器件模型参数设置窗口。图4-6元器件模型参数设置窗口（1）、设置正向电流数值点，准确描绘曲线特性，如图4-7所示。输入的点数越多，曲线越精确。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]设置正向电流数值（2）、设置结电容参数值，如图4-8所示。图4-8设置结电容参数值（3）、设置方向漏电流参数值，如图4-9所示。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]设置漏电流参数值（4）、设置反向击穿特性曲线，如图4-10所示图4-10设置反向击穿特性曲线设置完区先后，软件会出现用数值分析法，帮你计算出符合描点设定的参数值。如图4-11所示。图4-11计算得到的参数值4、创建原器件库。保存后,选择执行File/Exporttocapturelibrary，如图4-12所示，设置完毕后点击OK，关闭PSpice模型编辑器。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]、配置新的元器件和模型库在Capture工程中将PSpicemodelparameter加入模型设定栏中Settingsimulation/configurationfiles/LibraryBrowseAddtodesign图4-13配置新的元器件和模型库6、应用在电路中。在选择取放元器件的对话框中就可以将新建的元件找到，并应用于电路中了。三、从IC厂家网站上下载Spice模型建模几乎所有的大型IC厂家都会在自己的网站上提供自家IC的Spice或PSpice模型，供使用者下载做设计参考。下面我们以德州仪器（TI）的精密运算放大器OPA2132为例来详细说明这种建模方法。1、从TI的网站上下载OPA2132的PSpice模型文件：OPA2132.mod。先将后缀名改为.lib。用记事本打开，得到图4-14所示的界面。文件中.SUBCKT表示该库文件是通过子电路建模。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]、使用PSpice中的模型编辑器ModelEditor打开修改好的.lib文件，执行File/Exporttocapturelibrary，设置完毕后点击OK。图4-15输出库文件3、继续执行FileModelImportWizard，为该模型选择合适的外形。此处模型可以采用系统默认的，后面在原理图中进行修改，也可以直接从元件库中找到可以兼容的直接应用。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]模型输入向导上图点击下一步，可以为新建的模型添加一个已有的外形。因为是运算放大器，所以可以使用PSpice中原有的OPAMP.olb库中的外形，如图4-17，选用LM158的外形。并根据图4-14选择对应的管脚。图4-17选择同类器件的符号上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]选择对应管脚保存符号后，就可以完成了。关闭ModelEditor。4、应用于电路中和描点法建模相同，（如图4-13所示）需要将库文件加载到项目中，选择在Capture工程中将PSpicemodelparameter加入模型设定栏中Settingsimulation/configurationfiles/LibraryBrowseAddtodesign，然后在该工程中就可以使用选取元件中找到刚刚建好的模型，和选取PSpice自带库一样方便。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]模型，可以直接应用于仿真的。说明建模成功。四、子电路模型的创建PSpice提供IC器件很多都是采用子电路模型创建，对于用户自行设计的集成电路器件或者是公司内部共享的电路单元，用户也可以将其以自建子电路（使用内部电路或使用ABM模块仿真）的形式添加到PSpice的模型库中，并用一个自定义的元器件符号代表电路单元。在电路设计和模型过程中，用户可以象调用库中原有元器件一样，直接调用该模型。子电路的语句描述是：.SUBCKTNAME[NODE1NODE2……]…….END这里以自己构建子电路创建一个运算放大器为例来说明。当然这种方法和步骤同样适用于一些共享的或是常用的电路单元。步骤：1、Capture中绘制电路图，并生成网表(netlist)上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]绘制电路图，在新建工程时选择先建一个原理图就可以，即：。在绘图区中将我们要构建的集成芯片内部电路图进行绘制，如某运算放大器如图4-20所示。4Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q10Q11Q12Q13Q14Q16Q17Q15Q18Q193561314987R11kR21kR350kR43kR539kR64.5kR77.5kR850kCc30pR9501R1025R1150D1D21617222320101112191815-VEEVccV+V-Vo图4-20某运算放大器内部原理图然后在工程界面下，选择tools/CreateNetlist，得到图4-21所示对话